分析 (1)對函數(shù)求導(dǎo),結(jié)合f′(x)>0,f′(x)<0,f′(x)=0可求解
(2)由題意可得-a≤-x2+4ax-3a2≤a在[1-a,1+a]恒成立,結(jié)合二次函數(shù)的對稱軸x=2a與區(qū)間[1-a,1+a]與的位置分類討論進行求解.
解答 解:(1)f′(x)=-3x2+12ax-9a2,且0<a<1,
當f′(x)>0時,得a<x<3a;
當f′(x)<0時,得x<a或x>3a;
∴f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(a,3a);
f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為(-∞,a)和(3a,+∞).
(2)f′(x)=-3x2+12ax-9a2=3[-(x-2a)2+a2],
令g(x)=-(x-2a)2+a2,
①當2a≤1-a時,即0<a≤$\frac{1}{3}$時,f′(x)在區(qū)間[1-a,1+a]內(nèi)單調(diào)遞減.
∴[g(x)]max=g(1-a)=-24a2+18a-3,[g(x)]min=f′(1+a)=6a-3.
∵|f′(x)|≤3a,
∴-a≤g(x)≤a,
∴$\left\{\begin{array}{l}{-{8a}^{2}+6a-1≤a}\\{2a-1≥-a}\end{array}\right.$,
∴a≥$\frac{1}{3}$,
此時,a=$\frac{1}{3}$.
②當2a>1-a,且2a<a+1時,即$\frac{1}{3}$<a<1,[g(x)]max=g(2a)=a2.
∵-a≤g(x)≤a,
∴$\left\{\begin{array}{l}{g(1+a)≥-a}\\{g(1-a)≥-a}\\{g(2a)≤a}\end{array}\right.$,
即 $\left\{\begin{array}{l}{2a-1≥-a}\\{-{8a}^{2}+6a-1≥-a}\\{{a}^{2}≤a}\end{array}\right.$,
∴$\frac{1}{3}$≤a≤$\frac{7+\sqrt{17}}{16}$.
此時,$\frac{1}{3}$<a≤$\frac{7+\sqrt{17}}{16}$,
③當2a≥1+a時,得a≥1與已知0<a<1矛盾,
綜上所述,實數(shù)a的取值范圍為[$\frac{1}{3}$,$\frac{7+\sqrt{17}}{16}$].
點評 本題綜合考查了函數(shù)的導(dǎo)數(shù)的運用及二次函數(shù)在閉區(qū)間上的最值問題,(2)的求解的關(guān)鍵是要對二次函數(shù)的對稱軸相對區(qū)間的位置分類討論,體現(xiàn)了分類討論的思想在解題中的應(yīng)用.
科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | [$\frac{3}{2}$,+∞) | B. | (-∞,0) | C. | (0,$\frac{3}{2}$] | D. | (0,$\frac{3}{2}$) |
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:填空題
x | -1 | 0 | 4 | 5 |
f(x) | 1 | 2 | 2 | 1 |
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:解答題
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